(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024056330
(43)【公開日】2024-04-23
(54)【発明の名称】シャトルコック
(51)【国際特許分類】
A63B 67/19 20160101AFI20240416BHJP
【FI】
A63B67/19
【審査請求】有
【請求項の数】5
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022163132
(22)【出願日】2022-10-11
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2024-04-11
(71)【出願人】
【識別番号】000005935
【氏名又は名称】美津濃株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001195
【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】佐野 恒平
(72)【発明者】
【氏名】吉田 聡
(72)【発明者】
【氏名】中 裕里
(57)【要約】
【課題】天然シャトルコックと同等の飛翔性能を備え、かつ軸が折れにくいシャトルコックを提供する。
【解決手段】シャトルコック1は、ベース本体2と、人工羽根3とを備えている。人工羽根3は、羽根部5と、軸6とを含んでいる。軸6の根元端から10mmの位置での第1方向に直交する断面において、軸6の断面二次極モーメントは、2.48mm
4以上3.08mm
4以下である。軸6の根元端から40mmの位置での第1方向に直交する断面において、軸6の断面二次極モーメントは、1.01mm
4以上1.25mm
4以下である。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ベース本体と、
前記ベース本体に接続された複数の人工羽根とを備え、
前記人工羽根は、羽根部と、前記羽根部に接続された軸とを含み、
前記軸は、前記軸が延在する第1方向に延びるウェブ、第1フランジおよび第2フランジを含み、
前記ウェブは、前記第1方向に直交する第2方向に延び、
前記第1フランジは、前記第2方向において前記ウェブの一方端部から前記第2方向に直交する第3方向に張り出し、
前記第2フランジは、前記第2方向において前記ウェブの他方端部から前記第3方向に張り出し、
前記軸の根元端から10mmの位置での前記第1方向に直交する断面において、前記軸の断面二次極モーメントは、2.48mm4以上3.08mm4以下であり、
前記軸の前記根元端から40mmの位置での前記第1方向に直交する断面において、前記軸の断面二次極モーメントは、1.01mm4以上1.25mm4以下である、シャトルコック。
【請求項2】
前記軸の前記根元端から10mmの位置での前記第1方向に直交する断面において、断面積は、2.74mm2以上2.92mm2以下であり、
前記軸の前記根元端から40mmの位置での前記第1方向に直交する断面において、断面積は、2.10mm2以上2.29mm2以下である、請求項1に記載のシャトルコック。
【請求項3】
前記軸の前記根元端から10mmの位置での前記第1方向に直交する断面において、前記第3方向における前記第1フランジおよび前記第2フランジの各々の長さは、前記第2方向における前記ウェブの長さよりも大きい、請求項2に記載のシャトルコック。
【請求項4】
前記ウェブと前記第1フランジおよび前記第2フランジの各々との接続部分にラウンド形状が設けられており、
前記軸の前記根元端から10mmの位置での前記第1方向に直交する断面において、前記接続部分の前記ラウンド形状の曲率半径は、0.7mmである、請求項1に記載のシャトルコック。
【請求項5】
前記軸はブロックポリプロピレンからなる、請求項1に記載のシャトルコック。
【請求項6】
前記軸の抗張積は、1800MPa・%以上4400MPa・%以下である、請求項5に記載のシャトルコック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、シャトルコックに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、バドミントン用シャトルコックとして、その羽根に水鳥の羽根を用いたもの(天然シャトルコック)と、ナイロン樹脂などにより人工的に製造された羽根を用いたもの(人工シャトルコック)とが知られている。天然シャトルコックと同等の飛翔性能を備えた人工シャトルコックが求められている。例えば、特許第6161381号公報(特許文献1)には、天然シャトルコックと同等の飛翔性能を備えた人工シャトルコックが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記公報に記載された人工シャトルコックでは、シャトルコックの軸がラケットフレームで打撃されたときに、軸が折れやすかった。
【0005】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、天然シャトルコックと同等の飛翔性能を備え、かつ軸が折れにくいシャトルコックを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明のシャトルコックは、ベース本体と、人工羽根とを備えている。人工羽根は、ベース本体に接続されている。人工羽根は、羽根部と、軸とを含んでいる。軸は、羽根部に接続されている。軸は、軸が延在する第1方向に延びるウェブ、第1フランジおよび第2フランジを含んでいる。ウェブは、第1方向に直交する第2方向に延びている。第1フランジは、第2方向においてウェブの一方端部から第2方向に直交する第3方向に張り出している。第2フランジは、第2方向においてウェブの他方端部から第3方向に張り出している。軸の根元端から10mmの位置での第1方向に直交する断面において、軸の断面二次極モーメントは、2.48mm4以上3.08mm4以下である。軸の根元端から40mmの位置での第1方向に直交する断面において、軸の断面二次極モーメントは、1.01mm4以上1.25mm4以下である。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、天然シャトルコックと同等の飛翔性能を備え、かつ軸が折れにくいシャトルコックを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【
図1】本発明の一実施の形態におけるシャトルコックの概略正面図である。
【
図2】本発明の一実施の形態におけるシャトルコックの概略平面図である。
【
図3】本発明の一実施の形態におけるシャトルコックの人工羽根の概略斜視図である。
【
図4】本発明の一実施の形態におけるシャトルコックの人工羽根の概略側面図である。
【
図6】比較例1におけるシャトルコックの軸の先端矢視図および断面図である。
【
図7】実施例1におけるシャトルコックの軸の先端矢視図および断面図である。
【
図8】実施例2におけるシャトルコックの軸の先端矢視図および断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。
【0010】
最初に、
図1および
図2を参照して、本発明の一実施の形態におけるシャトルコック1の構成について説明する。
【0011】
図1は本実施の形態におけるシャトルコック1の概略正面図である。
図2は本実施の形態におけるシャトルコック1の概略平面図である。シャトルコック(バドミントン用シャトルコック)1は、ベース本体2と、複数の人工羽根(シャトルコック用人工羽根)3とを備えている。本実施の形態では、シャトルコック1は、固定用紐状部材4をさらに備えている。
【0012】
ベース本体2は半球状に構成されている。ベース本体2は、表面がほぼ平坦に構成された固定用表面部2aを有している。複数の人工羽根3は、ベース本体2に接続されている。複数の人工羽根3は、ベース本体2の固定用表面部2aにおいて、固定用表面部2aの外周部に沿って円環状に配置されている。また、複数の人工羽根3は、固定用紐状部材4によって互いに固定されている。複数の人工羽根3は、ベース本体2から離れるに従って、互いの間の距離が大きくなるように配置されている。つまり、複数の人工羽根3は、複数の人工羽根3によって形成される筒状体の内径がベース本体2から離れるに従って大きくなるように配置されている。人工羽根3の内側の一部に突起部3aが設けられている。
【0013】
次に、
図3~
図5を参照して、本発明の一実施の形態におけるシャトルコック1を構成する人工羽根3の構成について詳しく説明する。
【0014】
図3は、本実施の形態におけるシャトルコック1の人工羽根3の概略斜視図である。
図3を参照して、
図1および
図2に示されたシャトルコック1を構成する人工羽根3は、羽根部5と、羽根部5に接続された軸6とを含んでいる。軸6は、羽根部5から突出するように配置された羽根軸部7と、羽根部5のほぼ中央部において羽根部5に接続された固着軸部8と、羽根軸部7に対して固着軸部8と反対側に配置された固定部9とを含んでいる。固定部9は、
図2に示されたベース本体2の固定用表面部2aからベース本体2に挿入される。羽根軸部7、固着軸部8および固定部9は同一線状に延びるように配置され、1つの連続した軸6を構成している。
【0015】
図4は、本実施の形態におけるシャトルコック1の人工羽根3の概略側面図である。
図5は、
図4のV-V線に沿う断面図である。
図4および
図5を参照して、軸6は、ウェブ10と、第1フランジ11と、第2フランジ12とを含んでいる。ウェブ長さL1は、第2方向D2におけるウェブ10の長さである。フランジ長さL2は、第3方向D3における第1フランジ11の一端から他端までの長さおよび第2フランジ12の一端から他端までの長さの平均である。ウェブ厚みTは、第3方向D3におけるウェブ10の厚みである。
【0016】
ウェブ10、第1フランジ11および第2フランジ12は、軸6が延在する第1方向D1に延びる。つまり、第1方向D1は軸長方向である。なお、軸6は根元端から先端に向けて曲率を有しているため、第1方向D1は曲率を有している。ウェブ10は、第1方向D1に直交する第2方向D2に延びる。ウェブ10は、第1方向D1に固着軸部8および羽根軸部7の全体にわたって連続的に設けられている。
【0017】
第1フランジ11は、第2方向D2においてウェブ10の一方端部から第2方向D2に直交する第3方向D3に張り出している。ウェブ10の一方端部は、軸6の内側に配置されている。第1フランジ11は、軸6の内側に配置されている。第1フランジ11は、ウェブ10と直交するように配置されている。第1フランジ11は、第1方向D1に固着軸部8および羽根軸部7の全体にわたって連続的に設けられている。
【0018】
第2フランジ12は、第2方向D2においてウェブ10の他方端部から第3方向D3に張り出している。ウェブ10の他方端部は、軸6の外側に配置されている。第2フランジ12は、軸6の外側に配置されている。第2フランジ12は、ウェブ10と直交するように配置されている。第2フランジ12は、第1方向D1に固着軸部8および羽根軸部7の全体にわたって連続的に設けられている。
【0019】
軸6の根元端から10mmの位置での第1方向D1に直交する断面において、軸6の断面二次極モーメントは、2.48mm
4以上3.08mm
4以下である。軸6の断面二次極モーメントIpは、軸6のx軸に関する断面二次モーメントIxおよびy軸に関する断面二次モーメントIyの和である(Ip=Ix+Iy)。たとえば、軸6は根元端から10mm以上13mm以下の位置までベース本体2(
図1参照)に埋まっていてもよい。軸6の根元端から40mmの位置での第1方向D1に直交する断面において、軸6の断面二次極モーメントは、1.01mm
4以上1.25mm
4以下である。
【0020】
軸6の根元端から10mmの位置での第1方向D1に直交する断面において、断面積は、2.74mm2以上2.92mm2以下である。軸6の根元端から40mmの位置での第1方向D1に直交する断面において、断面積は、2.10mm2以上2.29mm2以下である。
【0021】
軸6の根元端から10mmの位置での第1方向D1に直交する断面において、第3方向D3における第1フランジ11および第2フランジ12の各々の長さは、第2方向D2におけるウェブ10の長さよりも大きい。
【0022】
ウェブ10と第1フランジ11および第2フランジ12の各々との接続部分にラウンド形状が設けられている。軸6の根元端から10mmの位置での第1方向D1に直交する断面において、接続部分のラウンド形状の曲率半径は、0.7mmである。
【0023】
軸6はブロックポリプロピレンからなる。つまり、軸6の材料はブロックポリプロピレンである。軸6は強化繊維を含まないことが好ましい。
【0024】
軸6の抗張積は、1800MPa・%以上4400MPa・%以下である。抗張積(Mpa・%)は、引張強度(Mpa)と破断伸び(%)との積である。抗張積は、材料の持つ破断エネルギーの推定に利用される。
【0025】
第1フランジ11および第2フランジ12は、第1方向D1に等しい長さを有していてもよい。第1フランジ11および第2フランジ12は、第3方向D3に等しい長さを有していてもよい。ウェブ10は、第3方向D3において、第1フランジ11および第2フランジ12の中央部に配置されている。
【0026】
軸6は、第1フランジ11の内側端に内面6aを有しており、第2フランジ12の外側端に外面6bを有している。軸6は、内面6aおよび外面6bの一端同士を接続する第1側面6cと、内面6aと外面6bの他端同士を接続する第2側面6dとを有している。第1側面6cおよび第2側面6dの両方は、軸6の延在方向である第1方向D1に延びる凹部13を有している。凹部13は、ウェブ10の側面、第1フランジ11の内側面、第2フランジ12の内側面で形成されている。凹部13は内面6aと外面6bとが対向する方向の中央部に配置されている。軸6には凹部13によって空間が設けられている。軸6の延在方向である第1方向D1に直交する断面の形状はI型形状である。
【0027】
次に、本実施の形態におけるシャトルコック1の作用効果について説明する。
【0028】
シャトルコック1の軸6のねじれ剛性は、軸6の横弾性係数(せん断弾性係数)Gと軸6の断面二次極モーメントIpとの積である。断面二次極モーメントIpが大きくなると、ねじれ剛性が大きくなる。ねじれ剛性が大きくなると、軸6が折れにくくなる。したがって、断面二次極モーメントIpを大きくすることにより、軸6を折れにくくすることができる。また、軸6の先端部分が重なりにくくなるため、羽根部5の積層順が入れ替わる(交錯する)ことを抑制することができる。このような羽根部5の交錯が発生すると、ラケットで打撃されたシャトルコック1が正常に回転しなくなるため、その飛翔特性が極端に悪化する。
【0029】
本実施の形態におけるシャトルコック1によれば、軸6の根元端から10mmの位置での第1方向D1に直交する断面において、軸6の断面二次極モーメントIpは、2.48mm4以上3.08mm4以下である。軸6の根元端から40mmの位置での第1方向D1に直交する断面において、軸6の断面二次極モーメントIpは、1.01mm4以上1.25mm4以下である。このため、本実施の形態におけるシャトルコック1では後述する比較例に比べて断面二次極モーメントIpを大きくすることができる。したがって、軸6のねじれ剛性を大きくすることができる。よって、軸6を折れにくくすることができる。また、軸6の先端部分が重なりにくくなるため、羽根部5の積層順が入れ替わる(交錯する)ことを抑制することができる。
【0030】
また、軸6の延在方向である第1方向D1に直交する断面の形状はI型形状である。シャトルコック1の飛翔性能は、軸6の断面二次モーメントと材料の弾性率とを乗じた曲げ剛性に大きく影響される。I型形状の断面形状は断面二次モーメントが大きいため、軸6の断面二次モーメントを大きくすることができる。これにより、軸6の曲げ剛性を大きくすることができる。このため、天然シャトルコックと同等の飛翔性能を備えることができる。
【0031】
本実施の形態におけるシャトルコック1によれば、軸6の根元端から10mmの位置での第1方向D1に直交する断面において、断面積は、2.74mm2以上2.92mm2以下である。軸6の根元端から40mmの位置での第1方向D1に直交する断面において、断面積は、2.10mm2以上2.29mm2以下である。このため、本実施の形態におけるシャトルコック1では後述する比較例に比べて断面積を大きくすることができる。これにより、断面二次極モーメントIpを大きくすることができる。したがって、軸6のねじれ剛性を大きくすることができる。また、軸6の先端部分が重なりにくくなるため、羽根部5の積層順が入れ替わる(交錯する)ことを抑制することができる。
【0032】
本実施の形態におけるシャトルコック1によれば、軸6の根元端から10mmの位置での第1方向D1に直交する断面において、第3方向D3における第1フランジ11および第2フランジ12の各々の長さは、第2方向D2におけるウェブ10の長さよりも大きい。このため、本実施の形態におけるシャトルコック1では後述する比較例に比べて断面積を大きくすることができる。これにより、断面二次極モーメントIpを大きくすることができる。したがって、軸6のねじれ剛性を大きくすることができる。よって、軸6を折れにくくすることができる。また、軸6の先端部分が重なりにくくなるため、羽根部5の積層順が入れ替わる(交錯する)ことを抑制することができる。
【0033】
本実施の形態におけるシャトルコック1によれば、軸6の根元端から10mmの位置での第1方向D1に直交する断面において、接続部分のラウンド形状の曲率半径は、0.7mmである。このため、本実施の形態におけるシャトルコック1では後述する比較例に比べて、軸6の根元端から10mmの位置での第1方向D1に直交する断面において、接続部分のラウンド形状の曲率半径を大きくすることができる。したがって、軸6の根元端から10mmの位置での第1方向D1に直交する断面において、軸6に作用する力が接続部分に集中することを抑制することができる。よって、軸6を折れにくくすることができる。
【0034】
本実施の形態におけるシャトルコック1によれば、軸6はブロックポリプロピレンからなる。ブロックポリプロピレンはホモポリプロピレンおよびランダムポリプロピレンに比べて耐衝撃性に優れている。このため、軸6を折れにくくすることができる。また、ブロックポリプロピレンは成形性に優れるという性質を有している。このため、ウェブ10の厚みを薄くすることができる。したがって、ウェブ10、第1フランジ11および第2フランジ12の長さを長くすることができるため、断面二次モーメントを大きくすることができる。また、ブロックポリプロピレンは軽量であるため、断面積を大きくすることができる。このため、軸6の断面二次モーメントを大きくすることができる。また、軸6は強化繊維を含まないことが好ましい。軸6が強化繊維を含むと破断伸びが少なくなるため、抗張積が小さくなるので軸6が折れやすくなる。軸6が強化繊維を含まないことにより、軸6を折れにくくすることができる。
【0035】
本実施の形態におけるシャトルコック1によれば、軸6の抗張積は、1800MPa・%以上4400MPa・%以下である。このため、軸6を折れにくくすることができる。
【実施例0036】
本発明の実施例について比較例と比較して説明する。実施例1~4は、本発明の実施例である。比較例1~4は、本発明の実施例に対する比較例である。
【0037】
図6~
図8を参照して、比較例1ならびに実施例1および実施例2におけるシャトルコックの軸の形状について説明する。
図6は、比較例1におけるシャトルコックの軸の先端矢視図および断面図である。
図7は、実施例1におけるシャトルコックの軸の先端矢視図および断面図である。
図8は、実施例2におけるシャトルコックの軸の先端矢視図および断面図である。
図6~
図8において、軸の根元端から軸の延在方向に10mm、30mm、40mm、60mmの位置での断面図が示されている。先端矢視図は、軸の先端面に垂直な方向から軸を見た矢視図である。
【0038】
表1は、比較例1、実施例1および実施例2における各断面での断面二次モーメントIxを示している。表2は、比較例1、実施例1および実施例2における各断面での断面二次モーメントIyを示している。表3は、比較例1、実施例1および実施例2における各断面での断面二次極モーメントIp示している。
【0039】
【0040】
【0041】
【0042】
表3を参照して、軸の根元端から10mmの位置での第1方向に直交する断面(軸長方向における軸の垂直断面)において、実施例1および実施例2の断面二次極モーメントIpは、比較例1の断面二次極モーメントIpよりも大きい。また、軸の根元端から40mmの位置での第1方向に直交する断面(軸長方向における軸の垂直断面)において、実施例1および実施例2の断面二次極モーメントIpは、比較例1の断面二次極モーメントIpよりも大きい。実施例1および実施例2より、軸の根元端から10mmの位置での第1方向に直交する断面において、本発明の実施例の軸の断面二次極モーメントは、2.48mm4以上3.08mm4以下である。実施例1および実施例2より、軸の根元端から40mmの位置での第1方向に直交する断面において、本発明の実施例の軸の断面二次極モーメントは、1.01mm4以上1.25mm4以下である。
【0043】
表4は、比較例1、実施例1および実施例2における各断面での断面積を示している。
【0044】
【0045】
表4を参照して、軸の根元端から10mmの位置での第1方向に直交する断面において、実施例1および実施例2の断面積は、比較例1の断面積よりも大きい。また、軸の根元端から40mmの位置での第1方向に直交する断面において、実施例1および実施例2の断面積は、比較例1の断面積よりも大きい。実施例1および実施例2より、軸の根元端から10mmの位置での第1方向に直交する断面において、本発明の実施例の軸の断面積は、2.74mm2以上2.92mm2以下である。実施例1および実施例2より、軸の根元端から40mmの位置での第1方向に直交する断面において、本発明の実施例の軸の断面積は、2.10mm2以上2.29mm2以下である。
【0046】
表5~表7を参照して、比較例1ならびに実施例1および実施例2におけるシャトルコックの軸のウェブ厚み、ウェブ長さおよびフランジ長さについて説明する。
【0047】
表5は、比較例1、実施例1および実施例2における各断面でのウェブ厚みを示している。表6は、比較例1、実施例1および実施例2における各断面でのウェブ長さを示している。表7は、比較例1、実施例1および実施例2における各断面でのフランジの平均長さを示している。
【0048】
【0049】
【0050】
【0051】
次に、ラケットフレームでシャトルコックを打撃した試験について説明する。
【0052】
実施例3、実施例4、比較例2、比較例3および比較例4はいずれも実施例1と同様の形状に構成されている。実施例3、実施例4、比較例2、比較例3および比較例4は軸の材料が異なっている。実施例3は、ブロックポリプロピレンであり、抗張積1800MPa・%である。実施例4は、ブロックポリプロピレンであり、抗張積4400MPa・%である。比較例2は、ブロックポリプロピレンであり、抗張積750MPa・%である。比較例3は、ランダムポリプロピレンであり、抗張積6500MPa・%である。比較例4は、長繊維セルロース強化ポリプロピレンであり、抗張積584MPa・%である。
【0053】
試験方法は次の通りである。シャトルコックの両側の人工羽根が支持されてシャトルコックが吊された状態で、軸の羽根部とベース本体との間の羽根軸部にラケットフレーム先端が当たるようにラケットでシャトルが打撃されるように、アーム式シャトル打ち出し機を使用した。アーム式シャトル打ち出し機はラケットフレーム先端の時速が200km/hになるように設定された。サンプル数はそれぞれ5個である。
【0054】
【0055】
表8は、試験結果を示している。表8の破断および折れはそれぞれ箇所の数を示している。破断とは、使用時に同じ状態になった場合に性能が極端に悪化する状態である。折れとは使用時に同じ状態になった場合に性能が損なわれない状態のことである。実施例3および実施例4は、比較例2、比較例3および比較例4に比べて破断および折れの箇所の数が少ない。実施例3および実施例4より、本発明の実施例の軸の抗張積は、1800MPa・%以上4400MPa・%以下である。
【0056】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることを意図される。
1 シャトルコック、2 ベース本体、3 人工羽根、4 固定用紐状部材、5 羽根部、6 軸、7 羽根軸部、8 固着軸部、9 固定部、10 ウェブ、11 第1フランジ、12 第2フランジ、13 凹部、D1 第1方向、D2 第2方向、D3 第3方向。
前記軸の前記根元端から10mmの位置での前記第1方向に直交する断面において、前記第3方向における前記第1フランジおよび前記第2フランジの各々の長さは、前記第2方向における前記ウェブの長さよりも大きい、請求項2に記載のシャトルコック。
本発明のシャトルコックは、ベース本体と、人工羽根とを備えている。人工羽根は、ベース本体に接続されている。人工羽根は、羽根部と、軸とを含んでいる。軸は、羽根部に接続されている。軸は、軸が延在する第1方向に延びるウェブ、第1フランジおよび第2フランジを含んでいる。ウェブは、第1方向に直交する第2方向に延びている。第1フランジは、第2方向においてウェブの一方端部から第2方向に直交する第3方向に張り出している。第2フランジは、第2方向においてウェブの他方端部から第3方向に張り出している。軸の根元端から10mmの位置での第1方向に直交する断面において、軸の断面二次極モーメントは、2.48mm4以上3.08mm4以下である。軸の根元端から40mmの位置での第1方向に直交する断面において、軸の断面二次極モーメントは、1.01mm4以上1.25mm4以下である。軸はブロックポリプロピレンからなる。